1、第二节生态系统的能量 流动第五章生态系统及其稳定性教学目标教学目标知识与能力：知识与能力：、分析生态系统的能量流动的过程与特点。、概述研究能量流动的意义。、尝试调查农田生态系统中的能量流动情况。教学重点：教学重点：生态系统能量流动的过程与特点教学难点：教学难点：生态系统能量流动的过程与特点温故而知新1.1.生态系统的结构包括哪两方面？生态系统的结构包括哪两方面？2.2.生态系统的成分有哪些？生态系统的成分有哪些？3.3.生态系统的营养结构是什么生态系统的营养结构是什么? ?生态系统的成分生态系统的成分,食物链和食物网食物链和食物网生产者、消费者、分解者、非生物的物质和能量生产者、消费者、分解者
2、、非生物的物质和能量食物链和食物网食物链和食物网一、能量流动的概念一、能量流动的概念 生态系统中能量的生态系统中能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失过程。过程。二、研究思路二、研究思路就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输就一个生物个体（如人）而言，能量是如何输入、储存和散失的入、储存和散失的？ 能量输入能量输入个体个体呼吸作用散失的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量储存在体内的能量能量流动的分析能量流动的分析能量能量输入输入个体个体1呼吸作用散失的能量储存在体内的能量个体个体2个体个体3呼吸作用散失的能量储存在体内的能量呼吸作用散失的能量储存在体内的能量能量流动的分析能量流动
3、的分析能量流经一个种群一个种群的情况能量能量输入输入种群种群能量储存能量储存能量散失能量散失能量流动的分析能量流动的分析生态系统的能量源头：生态系统的能量源头：太阳能太阳能3.3.能量流动的能量流动的起点：起点：2.2.流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量： 生产者所固定的太阳能生产者所固定的太阳能的总量的总量( (约占约占1%)1%) 三三.能量流动的过程能量流动的过程6.6.来源：来源：生产者生产者消费者消费者太阳光能太阳光能 前一营养级前一营养级 4 4、流动的渠道、流动的渠道: :生产者固定的太阳能开始生产者固定的太阳能开始食物链和食物网食物链和食物网5 5、能量在食物链中的流动
4、形式：、能量在食物链中的流动形式：有机物中的化学能有机物中的化学能分解者分解者生产者、消费者的遗体和生产者、消费者的遗体和 排遗物排遗物能量在能量在第一营养级第一营养级中的变化中的变化7 7、能量流动的过程、能量流动的过程生产者生产者（植物）（植物）初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）呼吸作用呼吸作用分分 解解 者者遗体遗体 残骸残骸初级消费者初级消费者摄入摄入初级消费者初级消费者同化同化用于生长用于生长发育和繁殖发育和繁殖次级消费者次级消费者摄入摄入分分解解者者利利用用遗体遗体残骸残骸粪便粪便呼呼吸吸作作用用散失散失呼呼吸吸作作用用散失散失能能量量在在第第二二营营养养级级中中的的
5、变变化化可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有可见能量沿着食物链流动时，每个营养级都有能量的能量的输入输入、传递传递、转化转化和和散失散失过程。过程。 生态系统中的能量流动过程生态系统中的能量流动过程初级消费者初级消费者（植食性动物）（植食性动物）生产者生产者（植物）（植物）次级消费者次级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）三级消费者三级消费者（肉食性动物）（肉食性动物）分解者分解者呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用呼吸作用8.8.去路：去路：呼吸作用消耗呼吸作用消耗被下一营养级的生物所利用被下一营养级的生物所利用被分解者所利用被分解者所利用9 9、能量的
6、转化：太阳能、能量的转化：太阳能生物体内生物体内有机物中有机物中的化学能的化学能热能热能1010、能量散失的主要途径：、能量散失的主要途径：细胞呼吸，主要形式是热能细胞呼吸，主要形式是热能课本课本9494页思考与讨论页思考与讨论“未利用未利用”是指未被自身呼吸作用消耗是指未被自身呼吸作用消耗,也未被也未被后一下营养级和分解者利用的能量后一下营养级和分解者利用的能量四、能量流动的特点四、能量流动的特点营养级流入能量流出能量（输入后一个营养级）出入比生产者464.662.813.52%植食性动物62.812.620.06%肉食性动物12.6 分解者14.6 流入某个营养级的能量，为什么流入某个营养
7、级的能量，为什么不能不能百分百分之之 百百地流向后一个营养级地流向后一个营养级? 流入某一营养级的能量主要有以下去向：流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部一部分分通过该营养级的呼吸作用散失了；通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分一部分作为排作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而出物、遗体或残枝败叶不能进入下一个营养级，而为分解者利用；为分解者利用；还有一部分还有一部分未能进入（未被捕食）未能进入（未被捕食）下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可下一个营养级。所以，流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一个营养级。能百分之百地流到下一个营养级。通过以上分析，你能得出什么
8、规律通过以上分析，你能得出什么规律？ 能量流动的特点能量流动的特点：不可逆转，不能循环不可逆转，不能循环 原因：食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而原因：食物链各个营养级的顺序是不可逆的，而各个营养级的能量总是通过呼吸作用以热能形式散各个营养级的能量总是通过呼吸作用以热能形式散失。即必须源源不断地输入，又不断地散失。失。即必须源源不断地输入，又不断地散失。. 原因：原因：自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一自身呼吸消耗、被分解者分解、未被下一个营养级利用。个营养级利用。什么是能量金字塔?根据单位时间内各个营根据单位时间内各个营养级所得到的能量数值养级所得到的能量数值绘制成图，可形成一个绘制成图
9、，可形成一个金字塔图形金字塔图形能量金字塔能量金字塔 任何生态系统都需要不断得到来自系统任何生态系统都需要不断得到来自系统外的能量补充，以便维持生态系统的正常外的能量补充，以便维持生态系统的正常功能。如果一个生态系统在一段较长时间功能。如果一个生态系统在一段较长时间内没有能量（太阳能或现成有机物质）输内没有能量（太阳能或现成有机物质）输入，这个生态系统就会崩溃。入，这个生态系统就会崩溃。问问题题探探讨讨备选策略备选策略1 1：先吃鸡，再吃玉米；先吃鸡，再吃玉米；备选策略备选策略2 2：先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡，先吃玉米，同时用一部分玉米喂鸡， 吃鸡产下的蛋，最后吃鸡。吃鸡产下的蛋，最后吃
10、鸡。迁移创新迁移创新 1、如、如D鱼体重增加鱼体重增加1kg，至少需要浮游植物约，至少需要浮游植物约 125kg能量传递效率的含义与计算：能量传递效率的含义与计算：在一食物链中，若求某营养级在一食物链中，若求某营养级获得最多能量，一般取获得最多能量，一般取20作作为传递效率；反之，取为传递效率；反之，取10作作为传递效率。为传递效率。练习册练习册85页、报纸页、报纸12期期2版版 根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，根据生态系统中能量流动逐级递减的特点和规律，营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统营养级越高，可利用的能量就越少，老虎在生态系统中几乎是最高营养级，通过食物链（网）
11、流经老虎的中几乎是最高营养级，通过食物链（网）流经老虎的能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少能量已减到很少的程度。因此，老虎的数量将是很少的。故的。故“一山不容二虎一山不容二虎”有一定的生态学道理。有一定的生态学道理。2.2.为什么说为什么说“一山不容二虎一山不容二虎”? ?迁移创新：迁移创新：从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐从能量传递的数量和效率看，能量流经各营养级是逐级递减的，单向不循环的，传递效率为级递减的，单向不循环的，传递效率为10102020。 所以所以, ,食物链一般不超过五个营养级，到第五食物链一般不超过五个营养级，到第五营养级以后，可利用的能量已减少到
12、不能维持其营养级以后，可利用的能量已减少到不能维持其生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一生存的程度了。因为能量每流经一级都要丢失一大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。大部分，所以食物链越长，流量流失就越多。3.3.食物链一般不超过食物链一般不超过5 5个营养级个营养级? ?迁移创新：迁移创新： 能不能改变生态系统能量流动能不能改变生态系统能量流动的规律？的规律？ v质疑：质疑：研究能量流动的意义研究能量流动的意义 人们虽然不能改变能量流动的客观规人们虽然不能改变能量流动的客观规律，但可设法律，但可设法调整调整能量流动方向，使能量能量流动方向，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分持续
13、高效地流向对人类最有益的部分.五、研究能量流动的意义五、研究能量流动的意义1 1、帮助人们科学规划、设计人工生态系统，、帮助人们科学规划、设计人工生态系统， 使能量得到最有效的利用。使能量得到最有效的利用。 “桑基桑基鱼塘鱼塘”农业农业生态生态系统系统沼气工程除去杂草、修去树木的侧枝等除去杂草、修去树木的侧枝等牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高牧民草原如何放牧，才能达到产畜量高又不会导致草场退化？又不会导致草场退化？合理确定载畜量，灭鼠、灭虫合理确定载畜量，灭鼠、灭虫本本节节知知识识体体系系能能量量流流动动概念：概念：生态系统中能量的输入、传递和散失的生态系统中能量的输入、传递和散失的过程过程
14、过过程程能量的源头：能量的源头：流经生态系统的总能量：流经生态系统的总能量：生产者固定的生产者固定的太阳能的总量太阳能的总量途径：途径：食物链或食物网食物链或食物网特特点点单向流动：单向流动：逐级递减：逐级递减：沿食物链方向由低营沿食物链方向由低营养级流向下一营养级养级流向下一营养级能量金字塔能量金字塔能量沿食物链流动过程中逐级能量沿食物链流动过程中逐级递减；传递效率递减；传递效率10%20%。研究研究意义意义调整生态系统中的能量流动关系，调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效的流向对人类最有使能量持续高效的流向对人类最有益的部分益的部分太阳能太阳能1.1.人们常用金字塔来说明生态系统人
15、们常用金字塔来说明生态系统 中哪两者之间的关系中哪两者之间的关系 （ ）AA.A.能量和营养级能量和营养级B.B.个体大小与营养级个体大小与营养级C.C.个体大小与个体数量个体大小与个体数量D.D.个体数量与生物类型个体数量与生物类型课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈 2在生态系统的能量金字塔中，贮存能在生态系统的能量金字塔中，贮存能量最多的成分是（量最多的成分是（ ） A.生产者生产者 B.初级消费者初级消费者 C.次级消费者次级消费者 D.分解者分解者A课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈 3根据生态学原理，要使能量流经食物链根据生态学原理，要使能量流经食物链的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪
16、的总消耗量降到最低，人们应采取下列哪一种食物结构一种食物结构 A以淡水养殖的鱼类为主以淡水养殖的鱼类为主 B以家畜的肉类为主以家畜的肉类为主 C以谷类和植物蛋白为主以谷类和植物蛋白为主 D以禽类的肉和蛋为主以禽类的肉和蛋为主课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈C 4.假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、假定某生态系统中有绿色植物，蛙、蛇、鹰、昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为昆虫和食虫鸟等生物，此生态系统的总能量为24000千焦，如营养级之间能量转化效率为千焦，如营养级之间能量转化效率为15%，第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是第三营养级和第四营养级所利用的能量分别是（ ） 解析：
17、第三营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）3-1= 540千焦 ；第四营养级所利用的能量= 24000千焦 （15%）4-1=81千焦。课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈 5肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，肉类和鸡蛋的价格比粮食和蔬菜高，从生态学的观点看，这是由于（从生态学的观点看，这是由于（ ） A.动物饲养麻烦，花时间多，投资大动物饲养麻烦，花时间多，投资大 B.动物性食品营养价值高动物性食品营养价值高 C.食物链延长，能量流失多，动物性食食物链延长，能量流失多，动物性食 品成本高品成本高 D.植物栽培比较容易植物栽培比较容易课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈C 6. 如果把各个营养
18、级的生物数量关系，用绘制能量金字塔的方式表达出来，是不是也是金字塔形？如果是，有没有例外？树树昆虫昆虫鸟鸟课堂基础知识反馈课堂基础知识反馈1.调查农田生态系统的能量流动情调查农田生态系统的能量流动情况；况； 2.阅读教材阅读教材P99页课外读物页课外读物“生态农业生态农业”。第二课堂第二课堂“笼养蝇蛆笼养蝇蛆”人工生态系统人工生态系统蝇蛆蝇蛆 鸡鸡 蛋蛋 人人鸡粪鸡粪 猪猪 肉肉粪粪 农作物农作物蝎（药材）蝎（药材）能量流动的特点能量流动的特点营养级营养级流入能量流入能量流出能量流出能量（输入后一（输入后一个营养级）个营养级）出入比出入比生产者生产者植食性动物植食性动物肉食性动物肉食性动物 分解者分解者 464.662.813.52%62.812.620.06%12.614.6 数数据据分分析析与与处处理理
